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如图,直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场,电场强度大小未知;...

如图,直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B.今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45°角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R.若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN,而第五次经过直线MN时恰好又通过O点.不计粒子的重力.求:
(1)电场强度的大小;
(2)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径;
(3)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间.

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首先分析带电粒子的运动情况,先是一段半径为R的圆弧到a点,接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为v,再在磁场中运动一段圆弧到c点,之后垂直电场线进入电场作类平抛运动,再根据平抛运动和匀速圆周运动的基本公式及几何关系即可解题. 【解析】 粒子的运动轨迹如图,先是一段半径为R的圆弧到a点,接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为v,再在磁场中运动一段圆弧到c点,之后垂直电场线进入电场作类平抛运动. (1)易知, 带电粒子类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为   ① 所以类平抛运动时间为             ② 又            ③ 再者                    ④ 由①②③④可得:E=vB               ⑤ (2)由平抛知识得:tanβ=2tanα=2           所以     v∥=vtanβ=2v          [或 ]                        则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径   R′=             (3)粒子在磁场中运动的总时间为             ⑥ 粒子在电场中的加速度为                   粒子做直线运动所需时间为        ⑦ 由②⑥⑦式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间         答:(1)电场强度的大小为vB; (2)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径为; (3)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间为.
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考点分析:
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某种弹射装置的示意图如题图所示,光滑水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速转动.三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态,滑块A以初速度v=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起(碰撞时间极短,可以认为A与B碰撞过程中滑块C仍处于静止).因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展从而使C与A、B分离,滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从穿送带右端滑出落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能EP

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(1)绳子的拉力F大小;
(2)该同学能否用比F小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值,若不能,请说明理由.
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(1)如图1所示,游标卡尺读数为______cm,秒表的读数为______s.
(2)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关,题图2是研究他们关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R,把它们一起看作电源(图2中虚线框内部分),电源的电阻就是蓄电池的内阻和定值电阻R之和,并用r表示,电源的电动势用E表示.
①在题图3中按题图2连线,组成实验电路.
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②下表是某实验小组在实验中纪录的几组数据,根据这些数据在方格纸中画出该电源的U-I特性曲线,并读出电动势E______V,电源内电阻r=______Ω.
 I(A) 0.120.20 0.28 0.36 0.44 0.52 0.60 0.68 
 U(V) 3.413.00 2.60 2.20 1.80 1.40 1.31 0.60 
 U/I(Ω) 28.4215.00 9.29  6.11 4.09 2.69 2.16 0.88
 UI(W) 0.41 0.60 0.73 0.79 0.79 0.73 0.78 0.41
③根据表中数据庙会出电源输出功率P跟外电路电阻R的关系曲线,分析该电源输出功率的最大值约为______W,此时外电路电阻约为______Ω.
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如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计.现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经过时间t1后速度为v1,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率P恒定,棒由静止经时间t2后速度为v2,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则( )
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A.t2=t1
B.t1>t2
C.a2=2a1
D.a2=5a1
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如图所示电路,电源的内电阻不能忽略.现闭合开关S,电压表有确定示数,调节可变电阻R的阻值,电压表的示数增大了△U.下列判断正确的是( )
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B.电阻R2两端的电压减小,减小量等于△U
C.通过电阻R2的电阻减小,减小量等于manfen5.com 满分网
D.路端电压增大,增大量等于△U
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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